Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

5.11: Primair Actief Transport
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Primair Actief Transport
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT
* De tekstvertaling is door de computer gegenereerd

5.11: Primair Actief Transport

In tegenstelling tot passief transport houdt actief transport in dat een stof door membranen wordt bewogen in een richting tegen zijn concentratie of elektrochemische gradiënt in. Er zijn twee soorten actief transport: primair actief transport en secundair actief transport. Primair actief transport maakt gebruik van chemische energie van ATP om eiwitpompen aan te drijven die in het celmembraan zijn ingebed. Met energie van ATP transporteren de pompen ionen tegen hun elektrochemische gradiënten in - een richting die ze normaal niet zouden afleggen door diffusie.

Verband tussen concentratie, elektrische en elektrochemische gradiënten

Om de dynamiek van actief transport te begrijpen, is het belangrijk om eerst de elektrische en concentratiegradiënten te begrijpen. Een concentratiegradiënt is een verschil in de concentratie van een stof over een membraan of ruimte die beweging van gebieden met een hoge concentratie naar gebieden met een lage concentratie drijft. Evenzo is een elektrische gradiënt de krachtals gevolg van het verschil tussen elektrochemische potentialen aan elke kant van het membraan dat leidt tot de beweging van ionen over het membraan totdat de ladingen aan beide kanten van het membraan gelijk zijn. Een elektrochemische gradiënt ontstaat wanneer de krachten van een chemische concentratiegradiënt en elektrische ladingsgradiënt worden gecombineerd.

Natrium-kaliumpomp

Een belangrijke transporteur die verantwoordelijk is voor het handhaven van de elektrochemische gradiënt in cellen, is de natrium-kaliumpomp. De primaire actieve transportactiviteit van de pomp vindt plaats wanneer deze zodanig is georiënteerd dat deze het membraan overspant met de extracellulaire zijde gesloten en het intracellulaire gebied open en geassocieerd met een ATP-molecuul. In deze conformatie heeft de transporter een hoge affiniteit voor natriumionen die normaal in lage concentraties in de cel aanwezig zijn, en drie van deze ionen gaan de pomp binnen en hechten zich eraan. Door een dergelijke binding kan ATP een van zijn fosfaatgroepen overbrengen naar de transporter, providing de energie die nodig is om de intracellulaire zijde van de pomp te sluiten en het extracellulaire gebied te openen.

De verandering in conformatie verlaagt de affiniteit van de pomp voor natriumionen - die vrijkomen in de extracellulaire ruimte - maar verhoogt de affiniteit voor kalium, waardoor het twee kaliumionen kan binden die in lage concentratie aanwezig zijn in de extracellulaire omgeving. De extracellulaire kant van de pomp sluit dan en de ATP-afgeleide fosfaatgroep op de transporter wordt losgemaakt. Hierdoor kan een nieuw ATP-molecuul zich associëren met de intracellulaire kant van de pomp, die opent en de kaliumionen de cel in laat gaan - waardoor de transporter terugkeert naar zijn oorspronkelijke vorm en de cyclus opnieuw begint.

Vanwege de primaire actieve transportactiviteit van de pomp, ontstaat er een onbalans in de verdeling van ionen over het membraan. Er zijn meer kaliumionen in de cel en meer natriumionen buiten de cel. Daarom is de binnenkant van tDe cellen worden negatiever dan de buitenkant. Een elektrochemische gradiënt wordt gegenereerd als gevolg van de ionenonbalans. De kracht van de elektrochemische gradiënt drijft vervolgens de reacties van secundair actief transport aan. Secundair actief transport, ook wel co-transport genoemd, vindt plaats wanneer een stof over een membraan wordt getransporteerd als gevolg van de elektrochemische gradiënt die wordt bepaald door primair actief transport zonder dat extra ATP nodig is.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter